Immunologi CORE Vad har immunsystemet för funktioner? Bra och dåliga? Immunsystemet - två funktionella grenar. Immunsystemets organ

Transkript

1 Immunologi CORE 2018 Vad har immunsystemet för funktioner? Bra och dåliga? Skydda oss mot infektioner Naturliga vägen och via vaccinationer Förhindra uppkomst av tumörer Hinder för transplantationer Känner igen och aktiveras av främmande vävnad : Annica Lindkvist Avd för Klinisk Immunologi Kan orsaka inflammatoriska sjukdomar Reagerar på självantigen (autoimmunitet), pollen eller födoämnen (allergi) 2 Immunsystemet - två funktionella grenar Medfödd (Innate) Immunitet Finns från födseln - känner igen mönster Anpassningsbart och specifikt 3 4 Immunsystemets organ 5 6 1

2 De första försvarslinjerna fysiska barriärer och medfödd immunitet Fysiska barriärer ospecifikt Celler Lösliga komponenter 7 8 Fysiska barriärer Huden Slemhinnor Mekanisk eliminering Medfödd immunitet Celler - granulocyter - monocyter - NK-celler Lösliga komponenter - komplementproteiner (komplementsystemet) - cytokiner (t ex IL-1, TNF, IL-6, IL-4, IFN och IL-10) - akutfasproteiner (t ex CRP, fibrinogen) 9 10 Medfödd immunitet Medfödd immunitet - celler Har vi med oss från födseln Celler i den medfödda immuniteten har ingen specificitet för specifika patogen/ämnen ca 1000 olika mönster via receptorer (bl a TLR) PAMPs, DAMPs Har inget minne Effektivitet ökar inte vid en andra exponering Svarar snabbt mot infektioner (sek/min/tim)

3 Medfödd immunitet celler Monocyt Cirkulerar i blodet 2 3 dagar (5 10% av leukocyterna) Tar sig snabbt till inflammerad vävnad - till makrofager Makrofag Längs kroppsytor, ffa i lungor, lever, mjälte och lymfkörtl Effektiv fagocyt Långlivade, månader Känner igen och aktiveras av mönster (farosignaler) Frisätter inflammatoriska mediatorer APC-antigenpresenterande cell Medfödd immunitet celler Neutrofil (granulocyt) Vanligaste leukocyten i blodet (ca 60% av leukocyter) Kortlivade fagocyter, timmar Granula- frisätter toxiska substanser Varbildande Anaeroba förhållanden Känner igen mönster (farosignaler) Medfödd immunitet - celler Dendritisk cell Längs med kroppsytor Känner igen mönster Fagocyterar/fångar mikrober Frisätter proinflammatoriska cytokiner APC antigenpresenterande cell Medfödd immunitet - celler Mastcell (besläktad med granulocyter) Alarmklocka Inflammatoriska mediatorer - histamin, tryptas mm Längs med kroppens ytor Allergiska reaktioner Eosinofil/Basofil (granulocyter) Kortlivade I blodet Granula- frisätter toxiska substanser (fria radikaler) Mot parasitangrepp Allergier Medfödd immunitet celler NK-cell Cirkulerar i blodet Intracellullära patogener och cancerceller Scannar celler (för uttryck av MHC-I) Granula toxiska substanser som eliminerar infekterade celler/cancerceller Medfödd immunitet lösliga komponenter komplementsystemet Produceras ffa i levern Tre effektorfunktioner: C3b täcker patogener/skadliga ämnet fagocyter kan sedan binda in via C3b receptorer opsonisering C3a, C4a och C5a rekryterar leukocyter till infektionsplatsen (inflammation) Bildar MAC komplex osmotisk lys av patogen

4 Medfödd immunitet lösliga komponenter cytokiner, akutfasproteiner Viktiga funktioner: Rekryterar immunceller till infektionsplatsen - koordinerare Aktiverar celler Inhiberar virusreplikation och förhindrar att virus sprider sig till friska celler Feber Aktivering av det adaptiva försvaret Akutfasproteiner produceras som svar på cytokiner t ex IL-1, TNF och IL-6 Medfödd immunitet fysiska barriärer, celler, komplement och cytokiner Hur hänger det ihop?! Medfödd immunitet - Inflammation Calor Rubor Tumor Dolor Functio laesa Alarmera om vävnadsskada/infektion - oavsett orsak samma reaktion Begränsa skadans/infektionens spridning Klassiska tecken: Rodnad Svullnad Värme Smärta Funktionsförlust Medfödd immunitet - Inflammation Bakterie Medfödd immunitet - Inflammation Bakterie Komplementsystemet Mastcell Cytokiner Vävnadsmakrofag/DC Histamin Cytokiner Vävnadsmakrofag/DC Histamin Neutrofiler Monocyt

5 Inflammationens effekter Medfödd immunitet - inflammation 1. Ökat blodflöde ger större tillströmning av effektorceller (monocyter, granulocyter, lymfocyter) till infektionshärden 2. Cytokinfrisättning aktiverar kärlendotelet och effektorcellerna 3. Koagulationsaktivering bidrar till att kapsla av infektionen och förhindrar spridning 4. I slutfasen av inflammationen bidrar makrofager till uppbyggnad av skadad vävnad Immunsystemet - två funktionella grenar RAST Medfödd (Innate) Immunitet Finns från födseln - känner igen mönster Anpassningsbart och specifikt Immunceller Celler: - T- och B-celler (lymfocyter) känner igen antigen (patogen) via specifika receptorer på sin yta Lösliga komponenter: - Antikroppar (produceras av B-celler) - Cytokiner

6 Immunsystemets organ - celler B- och T-cellerna aktiveras när antigenet tagit sig förbi de yttre barriärerna och transporterats till lymfoida organ av celler i det medfödda försvaret Har en enorm variationsförmåga, och är mycket specifikt. Geografisk restriktion!! Mycket kraftfullt system! Måste finnas mekanismer som reglerar och begränsar skador på egna celler och vävnader. Immunologiskt minne T- celler (lymfocyter) T- celler Huvuduppgift: Att bekämpa intracellulära patogener, ffa virus (ex HIV, HBV, HCV, Herpes, Influensa mm) och intracellulära bakterier (ex, mykoplasma, TBC) T-cell (T-lymfocyt) T-hjälpar celler Regulatoriska T-celler Cytotoxiska T-celler T-reg Regulatorisk T-cell CD4 T-cell T-celler ger cellmedierad immunitet T-celler aktiveras när de får sitt specifika antigen presenterat av antigen-presenterande celler (APC) APC presenterar antigen med Major Histocompatibility Complex (MHC) HLA Th-cell T-hjälpar celler CD4 Th1, Th2, Th17 CTL Cytotoxisk T-cell CD T-celler T-hjälpar celler Styr det adaptiva svaret generaler/dirigenter T-celler Cytotoxiska T-celler (T-mördarceller) Dödar infekterade celler och tumörceller Spindeln i nätet! NÖDVÄNDIGA för effektivt svar

7 - APC APC antigenpresenterande celler länk mellan medfödd och adaptiv immunitet Dendritiska celler Makrofager B-celler - antigenpresentation Krävs för att T-celler ska aktiveras Mikrober fagocyteras av APCs (främst dendritceller och makrofager) APC bryter ner mikroberna till små proteinfragment (peptider) Proteinfragmenten (peptiderna) fästs på MHC (HLA) på cellens yta Presentation/aktivering i sekundära lymfoida organ MHC major histocombatibility complex (HLA-molekyler) MHC molekyler visar upp antigen för T-celler MHC (HLA) är unika för varje individ! MHC Class I Uttrycks av ALLA celler med cellkärna Presenterar endogena antigen,från tex virus men även självantigen, för cytotoxiska T-celler (CTL), via CD8 MHC Class II Uttrycks av professionella APC makrofager, dendritiska celler, B-celler Presenterar exogena antigen, tex bakteriella produkter och virusproteiner, för T-hjälparceller (Th-celler), via CD Aktivering av T-celler

8 B- celler - antikroppar Ak i utvunnen form kan användas som läkemedel (Passiv immunisering) Producerar antikroppar (2000Ak/sekund!) Antikroppar är skräddarsydda för varje ny patogen Effektormekanismer: Förnidrar att mikrober i blod och på slemhinnor tar sig in i vävnaden Neutralisering Aktiverar komplementsystemet Komplementaktivering Antikroppar skickas ut i blodet, slemhinnor, vävnader och oskadliggör patogener Antikroppar täcker patogener - underlättar fagocytering Opsonisering antikroppar Olika klasser (isotyper) av immunoglobuliner (Ig) IgM: första antikroppen, stor del i primära antikroppsförsvaret aktiverar komplementsystemet IgG: vanligast förekommande ak; opsonin aktiverar komplementsystemet IgA: skyddar framför allt vid slemhinnor IgE: pos: verksam mot parasiter, neg: deltar i allergiska reaktioner IgD: på naiva B-celler Medfödd immunitet och adaptiv immunitet Hur hänger de ihop?! Inflammation och adaptivt immunsvar Komplementsystemet Mikrob Cytokiner Vävnadsmakrofag/DC Histamin

9 adaptivt immunsvar Lymfnod Inflammation och adaptivt immunsvar Mikrob B-cell Cytokiner Vävnadsmakrofag/DC Dendritisk cell Antikroppar primärt och sekundärt immunsvar Immunisering Passiv immunisering - ak från annan individ - naturligt; bröstmjölk via placenta -γ-globulin (IvIg) - inget minne Aktiv immunisering - ex vaccination upprepade immuniseringar - har minne - Ag ska vara immunogent - adjuvant (lokal inflammation); starkt svar

10 Immunsystemet funktionell indelning i två grenar Medfödd (Innate) Immunitet Celler Lösliga komponenter Har vi från födseln Känner igen mönster (PAMPs, DAMPs) Svarar alltid på samma sätt - blir inte bättre vid en andra exponering Snabbt immunsvar Celler Lösliga komponenter Förvärvas utvecklas med tiden Specifikt känner igen specifika strukturer (antigen) Mer effektivt vid en andra exponering Immunologiskt minne Immunsvar tar 5 10 dagar (första exponering) Samspel mellan medfödd och adaptiv immunitet Medfödd immunitet instruerar det adaptiva försvaret hur det skadliga ämnet/patogenen kan elimineras effektivt använder ofta den medfödda immuniteten för att eliminera skadan/infektionen, makrofager blir ännu effektivare fafocyter De två systemen kommunicerar hela tiden Samspel mellan medfödd och adaptiv immunitet Detta försämrar immunförsvaret Outvecklat skydd som barn Hög ålder ger sämre blodcirkulation Proteinbrist Hormonbalans När immunförsvaret går snett benägenhet för onormal reaktion på ofarliga faktorer i omvärlden. Reaktionen skadar den egna kroppen FRÅGOR? Allergi 59 10